Jährliche Kosten von 337.000 € gespart – und Lebensdauer verlängert

Die Windkrafttechnik ist im Aufwind – für 2009 bis 2014 werden jährliche Zuwachsraten von jeweils 20% prognostiziert. Und fast unbemerkt von der allgemeinen Öffentlichkeit, gibt es neben dem Trend zu immer größeren Multi-Megawatt-Anlagen auch einen Markt für Mikroanlagen mit weniger als 1 kW Leistung für die dezentrale Energieversorgung z.B. von Segelbooten, Telefonanlagen und Parkautomaten. Damit dringt die Windtechnik in neue Einsatzfelder vor. NSK bietet auch für diese „Mikro-Anlagen“ geeignete Wälzlager: Ein Anbieter solcher Anlagen spart nach der Beratung durch die Ingenieure der NSK-Geschäftseinheit Wind Energy nun pro Jahr 337.000 € und kann seine Anlagen deutlich günstiger anbieten. Zugleich zeichnen sich die NSK-Wälzlager durch eine längere Lebensdauer aus.


Ein zentraler Trend im wachstumsstarken Markt der Windkraftanlagen ist die stetige Erhöhung der Leistung: Vor wenigen Jahren noch gehörte eine 1 MW-Anlage in die oberste Leistungsklasse. Inzwischen werden schon 5 MW-Anlagen installiert, und die Entwicklungsabteilungen der Windkrafthersteller arbeiten an noch größeren Anlagen.


Darüber darf aber nicht aus dem Blick geraten, dass es auch einen Trend in die entgegengesetzte Richtung gibt: Dezentrale „Mikrowindanlagen“ mit Leistungen von bis zu 500 W könnten z.B. in schlecht erschlossenen Regionen Strom erzeugen oder Telefonanlagen mit Energie versorgen. Diese Technik ist übrigens nicht neu, bislang war sie jedoch der Stromerzeugung auf Segelbooten vorbehalten.


Solche Anlagen müssen sehr zuverlässig sein, mit hohem Wirkungsgrad arbeiten – und sie sollten sehr preiswert in der Anschaffung sein. Eben diese Preissensibilität machte einem Hersteller zu schaffen, der die Serienproduktion von Mikrowindanlagen plante. Eine Hürde auf dem Weg zur Überführung des Entwicklungsprojektes in die Serienfertigung mit einer Plan-Stückzahl von 20.000 Windturbinen pro Jahr stellten die hohen Kosten für die vier Wälzlager pro Anlage dar.


Für den Hauptantrieb hatte der Hersteller zwei 17 mm Standard-Kugellager mit konventioneller Schmierung vorgesehen, im Yaw-Antrieb (der die Gondel bewegt und die Rotorblätter somit richtig in den Wind stellt) wurde je ein 17 mm- und ein 20 mm-Lager eingesetzt.


Der Hersteller wandte sich an die Projektingenieure des NSK-Geschäftsbereichs Wind Energy mit der Bitte, einen Alternativvorschlag für diese Lagerungen zu entwickeln. NSK erarbeitete zunächst eine technische Lösung, ohne die Konstruktion zu verändern, und trug dabei der Tatsache Rechnung, dass die Antriebe von Windkraftanlagen eine sehr lange Lebensdauer aufweisen sollten. Deshalb wurde z.B. vorgeschlagen, bei allen vier abgedichteten Kugellagern einen speziellen, von NSK entwickelten „Longlife“-Schmierstoff zu verwenden.


Auf die Auslegung und Auswahl der Wälzlager folgte die Kalkulation. Sie führte zu einem Ergebnis, das den Kunden überraschte: Die von NSK erarbeitete Lösung war um exakt 73% günstiger. Der Hersteller der Mikrowindturbinen muste also nur noch mit 27% der ursprünglich vorgesehenen Wälzlagerkosten kalkulieren. Dadurch ergab sich insgesamt eine Kosteneinsparung von 337.600 € - und deutlich bessere Marktchancen, weil die Turbinen zu einem günstigeren Preis angeboten werden können.


Es versteht sich von selbst, dass der Hersteller diesen Vorschlag in die Tat umsetzt und für seine innovativen Mikro-Windkraftwerke nun NSK-Lager verwendet. Dadurch profitiert er zugleich von einer längeren Lebensdauer der Lager: Die zuvor eingesetzten waren für 200.000 Stunden ausgelegt, die NSK-Lager erreichen nicht zuletzt dank des Longlife-Schmierstoffs eine Lebensdauer von 224.000 Stunden.